昨天，学霸胖问了我们一个问题，“APE”格式是什么？我也一时想不起来全称，只知道属于一种无损的音频格式。回来之后，觉得有必要查一查资料，然后做一次科普，同诸位分享。

查阅资料，当今广泛存在的无损压缩格式（音频）有 APE、 FLAC、 WavPack、 LPAC、 WMALossless、 AppleLossless、 La、 OptimFROG 和 Shorten。而常见的、主流的无损压缩格式是 APE、FLAC、WMALossless 和 AppleLossless。那我们今天就来聊聊这些无损音频格式当中的两个：APE 和 FLAC。

WAV 音频格式是最接近无损的一种音乐格式，是微软开发的一种符合 RIFF(Resource Interchange File Format) 文件规范的声音文件格式。如果你使用过 Adobe Audition 系列软件，会发现它们使用的默认存储格式就是 WAV。WAV 文件通常都比较大，根据其大小计算公式：

一个10分钟 44.1k 采样频率、16位立体声音频，根据计算式：

可见其实 WAV 文件是非常占用空间的，如果是一场音乐会，时长90分钟，使用24位深度，那么文件大小约为 1.31GB，故而人们尝试使用压缩算法来减小文件体积。

那么重点来了，如何压缩文件来获得更小的体积占用呢？软件算法把人耳不敏感的音频信号全部滤除，从而只留下人耳敏感的部分，这样会直接导致使用高还原度的音频播放设备时，声音出现明显的失真！

简单说来，此类算法的目的就是要去掉不必要的音频信号。所以，这一类压缩算法往往都是不可逆的，即通过压缩之后的音频文件，绝对不可能通过逆向算法还原原来的文件。

经过刚才的分析，我们已经知道了为什么音频格式会出现无损和有损之分，它指的是文件压缩的时候是否会丢失精细程度，而不是相对原始声音而言（因为真实声音信号向数字信号转换时，必然有一部分信息丢失，丢失的多少，与采样率有直接关系）。那么如何证明 APE 文件格式是无损的呢？以下进行一个实验：

实验工具：

Adobe Auditon CC 2017 release

Windows 10 Pro

实验过程：

第一步：生成 WAV 音频文件

第二步：生成 APE 文件

可见 APE 文件相对 WAV 文件，产生了一定的压缩。

第三步：使用生成的 APE 文件还原 WAV 文件

所以我们说 APE 是一种无损压缩。

知道了 APE 格式，我们再来看看 FLAC 格式。

同样的工具和步骤：

第一步：生成 FLAC 文件

第二步：还原 WAV 文件

FLAC 格式因起强大的信息保全特性和较好的跨平台支持特性，广受人们的欢迎，如今不如智能化时代，设备的运算能力提升，故市面常见的播放器厂商都会对这种格式作支持。

但是值得注意的是，FLAC 格式的压缩比不高，使得文件存储时仍然需要较大的空间。同时，低圧缩比也是其相对 APE 的另一优势。APE 文件因其高压缩比而往往需要设备更强大的解码能力，在软硬件能力不足时，其流畅性会受到损伤。

FLAC 相比 APE 的解码复杂程度要较低（解码运算量小、只需要整数运算），解码速度快，对计算硬件要求很低，在很普通的硬件上就可以轻松实现实时解码播放。所以 FLAC 是目前唯一获得广泛硬件支持的无损压缩编码，在消费领域，已经有很多移动多媒体播放器、汽车、家用音响设备支持 FLAC 格式了。

目前，APE 格式官方只提供 Windows 支持。虽然也有提供 GNU/Linux 和 macOS 平台的官方支持的讨论，但是没有结果。目前只有一位名为 SuperMMX 的开发者于2003年7月发布了一个非官方移植版本。它包括了供 XMMS 与 Beep Media Player 回放 Monkey's Audio (APE) 使用的插件。该移植支持 GNU/Linux，后续逐渐支持Mac OS X和基于 PowerPC、SPARC 平台的 GNU/Linux。但是这个非官方移植计划没有得到官方的承认，受制于官方发行许可证的限制，其未来并不明朗。不过据称 Monkey's Audio 的Win32库可以借助 wine 在 GNU/Linux 平台运行。而硬件支持方面，由于采用了浮点运算，编码解码速度慢，对硬件的要求较高，硬件支持度不如FLAC。

APE 文件的容错性很差，只要在传输过程中出现一点差错，就会让整首 APE 音乐作废。而 FLAC 文件因为每帧数据之间无关联。因此当 FLAC 文件在传播过程中受损，导致某帧数据损坏缺失的话，只会损失该帧的音频信息，不会影响到前后的数据。这是 FLAC 的优势，但也因此 FLAC 的压缩率略低。

下面附上 FLAC 官方网站的网址：Free Lossless Audio Codec

【说明】使用 APE 和 FLAC 还原 WAV 文件时，会发现文件大小有几kb的差别，这一点产生的原因目前还不能确定。所以还需对二进制文件比较来查证。

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